GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Introducción

El enunciado del principio de Arquímedes es probablemente el que casi todos los alumnos saben relatar de memoria aun cuando no hayan tenido ocasión de comprobarlo experimentalmente.

Este experimento deben realizarlo con dos o tres objetos siendo uno de forma regular y el resto de forma irregular.

El experimento es sencillo de manipular  y el único cuidado es leer con precisión  tanto las lecturas de los dinamómetros como de las probetas.

En las fotografías que se acompañan se han utilizado tres dinamómetros de escala 1 N y tres probetas de 100 mL , graduadas en mililitros. Para cada alumno o grupo de alumnos solamente es necesario un dinamómetro y una probeta. Los objetos pueden ser distintos a los empleados  aquí, su única condición es que quepan en la probeta y no se disuelvan en el agua.

La redacción de la práctica se hace como si cada alumno tuviese tres dinamómetros y tres probetas. Si los alumnos solamente disponen de un dinamómetro y una probeta,  la redacción debe adaptarse esta circunstancia.

Desarrollo de la práctica

1.   Suspende cada objeto de su dinamómetro, ver la figura 1. Anota el peso de cada objeto 

Objetivo

  

Material

                     Dinamómetro de 1 N

Probeta de 100 mL 

Cilindro de hierro

Portapesas

Soporte aislante de electricidad 

Soporte para el dinamómetro

Frasco lavador con agua

 

P1=
P2=
P3=
N
N
N

Fig 1.- En la fotografía se observan los dinamómetros con sus objetos colgados. Los alumnos deben leer el peso de cada uno de los objetos y anotarlos en las correspondientes casillas.

Las lecturas de los dinamómetros de izquierda a derecha son :0,41 N  ; 0,20 N ; 0,68 N

2.   Con el frasco lavador añade agua a cada una de las probetas hasta una altura tal que al introducir en ellas  los objetos, el agua no sobrepase la división mayor de cada probeta. Observa en la fotografía 2 que la cantidad de agua en cada probeta no es la misma. Afina al añadir el agua (llena hasta una raya) de modo que puedas medir con buena aproximación el volumen. Anota los volúmenes medidos

Fig.2

V1=
mL
V2=
mL
V3=
mL

Fig. 2 . En la fotografía aparecen las tres probetas con agua. No se ha añadido la misma cantidad en cada probeta. Los volúmenes iniciales del agua son de izquierda a derecha :

82 mL; 85 mL; 77 mL. 

Fig.3

3.     Introduce en cada probeta el objeto  colgado de cada dinamómetro como aparece en la fig3.

Las lecturas de las probetas son:

V1d=
mL
Las lecturas en los dinamómetros  son:

Fig.3. Cada objeto se ha introducido en una probeta. Observe que los objetos aparecen totalmente cubiertos por el agua. Las lecturas de los volúmenes en las probetas son de izquierda a derecha: 90 mL, 91 mL ; 85 mL

Las lecturas de los dinamómetros leídos de izquierda a derecha son :

0,33 N ; 0,14 N , 0,59 N

4.- Determina la diferencia de pesos para cada objeto, a esa diferencia se la denomina EMPUJE

Cuadro de texto: Empuje 1 = P1- P1d =                         N                                                             

Cuadro de texto: Empuje 2 = P2- P2d =                         N                            

Cuadro de texto: Empuje 3 = P3- P3d =                         N                              

5.-Calcula el volumen de agua desplazado por cada objeto.

Volumen 1 = V1d- V1 =                       mL

 

Cuadro de texto: Volumen 2 = V2d- V2 =                       mL

Cuadro de texto: Volumen 3 = V3d- V3 =                       mL

6.- Sabiendo que la densidad del agua es 1 g/mL calcula la masa de agua desplazada por cada uno de los objetos.

Cuadro de texto: m1=  d(agua)*Volumen 1=            

Cuadro de texto: m2=  d(agua)*Volumen 2=

Cuadro de texto: m3=  d(agua)*Volumen 3=

7.- Calcula el peso del agua desplazada por cada uno de los objetos.

Cuadro de texto: Peso1 = m1(kg).g = m1(kg).9,8 N/kg =

Cuadro de texto: Peso2 = m2(kg).g = m2(kg).9,8 N/kg =  

Cuadro de texto: Peso3 = m3(kg).g = m3(kg).9,8 N/kg =

8.- Compara el peso  de agua desplazada por cada objeto con su correspondiente empuje.¿Cómo son aproximadamente dentro de los errores experimentales estas dos magnitudes?. 

 

Cuadro de texto:     V2d    =                     mL                                                                      

Cuadro de texto:     V3d  =                    mL

Cuadro de texto: P1d =                           N

Cuadro de texto: P2d =                            N

Cuadro de texto: P3d =                             N

SOLUCIÓN

Fig.1